氣候變遷新知

蝗蟲卵在土壤中越冬近半年，其間土壤溫度及水分的變化對蝗蟲卵有重大影響，特別是在極端土壤溫度和溼度環境中。研究人員針對內蒙古草原上三種主要蝗蟲(Dasyhippus barbipes, Oedaleus asiaticus, and Chorthippus fallax) 在26°C下不同溼度的土壤中（2%、5%、8%、11%、14%）的影響，以及極端土壤濕度和溫度對卵發育和存活的影響。
實驗結果指出三種蝗蟲卵中含水量與土壤溼度呈正相關，但與孵化時間呈負相關。由於乾旱持續時間變長，孵化時間便延長，卵的孵化率與乾旱持續時間呈負相關，但 O. asiaticus 除外。整體來看，土壤溫度愈高、土壤水分愈低，對卵的發育和孵化有顯著的負面影響。研究蝗蟲卵對土壤溫度和水分的影響可以提供關於蝗蟲族群動態及其應對未來氣候變遷時糧食安全的重要資訊。

咖啡產業為全球 1.25 億的人口帶來工作機會。哥倫比亞 (Colombia) 等國為世界第三大的咖啡供應國，地貌豐富，緯度低位於三到八度之間，每年可收成兩次，海拔高，非常適合咖啡生長。然而，根據世界咖啡研究組織 (World Coffee Research) 表示，咖啡植物對於氣候變化非常敏感，且都會影響咖啡豆的產量與品質。隨著氣候暖化，現在適合咖啡生長的地區，未來對於咖啡植物將太熱，反之，現在不適合種植咖啡的地區則變得適合。
為因應氣候暖化，將咖啡產地向高海拔地區遷移的成本太高，未來研究方向是找尋最好的適應策略 (adaptation strategies)，例如：灌溉方式、遮陰作物 (shading crops)、林冠層 (forest canopy) 或抗逆境的咖啡品種。如再不做些改變，發展歷史悠久的咖啡產業將面臨減產危機。
對於咖啡產業，維持咖啡農的生存、建立咖啡品牌認可、開發農業旅遊、管控咖啡害蟲與疾病與減少農業的碳排放。

非洲的熱帶雨林位於赤道附近，是世界三大熱帶雨林之一，亦有「地球第二個肺」之美稱，面積達 528 萬平方公里，孕育了白尼羅河、剛果河、剛果盆地與維多利亞湖等。近年來氣候變遷席捲全球，非洲熱帶雨林仍持續地為地球清除二氧化碳。
發表於 Nature 的期刊指出，發現非洲的熱帶山林儲存了約每公頃 150 噸的碳，這表示每維持一公頃的山林，可以保存二氧化碳排放量，相當於為 100 戶供電一年。且非洲山林在單位面積的碳儲存量超越亞馬遜雨林，結構上相近於非洲低地森林。而現有的非洲森林準則—每公頃能消耗 89 噸的碳，可能遠遠低估了非洲森林對於全球氣候變遷的影響。
然而，過去 20 年間有 80 萬公頃的森林消失，且大多在剛果共和國與埃塞俄比亞，釋放了超過 4.5 億噸的二氧化碳到大氣層中。科學家擔憂如果非洲森林以目前的速度消逝，到了 2030 年，超過 50 萬公頃的這些重要森林將消失。希望未來碳交易機制 (carbon finance mechanisms) 的成熟，可以改善並減少去森林化 (deforestation) 的問題。

稻米是僅次於小麥與玉米的世界第三大作物，為初級作物 (primary crop)，從北緯 53 度至南緯 40 度，橫跨中國黑龍江到澳洲地區，全世界共計 113 國有耕種稻米，需求量逐年遞增，稻米文化歷史悠久，深深影響著我們的生活。聯合國糧食及農業組織 (United Nations’ Food and Agriculture Organization, FAO) 估計全球人口到 2050 年將會成長 20 億人，食物需求將增加 60 %。然而，氣候變遷影響稻米生長的必需因子，包含溫度、降雨和二氧化碳濃度。
近期研究顯示，稻米產量將到 2030 年時，將會從每公頃 3.62 噸下降至 3.11 噸，2040 年時，降到 3.02 噸。研究對象為南印度的 17 個州，包含 Andhra Pradesh 和 Telangana，未來預期稻米產量每州減產 30-60%。為因應未來水資源的競爭，使用直播稻 (direct-seeded rice) 而不是稻米移植，使用水量顯著較少，且可以增加產量，同時，減少 30 % 作物在收成之後的被損失與浪費。總結來說，為實現 60 % 稻米產量的增加，需大肆減少額外灌溉需求，與減少收穫後作物 (post-harvest crop) 的浪費。

農作物的生長繁衍除了需要澆水、施肥外，最重要的推動者莫過於昆蟲，多數植物 (蟲媒花) 仍需借助昆蟲的力量傳播花粉。昆蟲授粉至少支持 87 ％ 的開花植物。根據康乃爾大學副教授 Scott McArt 的研究，美國擁有超過 4,000 種的蜜蜂，每年為美國須受粉作物帶來 500 億的收益，其中，商業作物中約 90 種就需依靠 3,600 種蜜蜂種類。然而，牠們正面臨著大規模地族群驟降的問題，從 2018 年開始，每年都有 40% 的族群消失，授粉資源不再永續。
氣候變遷下，生物多樣性趨於單一化，隨時間造成授粉昆蟲數量與多樣性的下降，研究顯示，在歐洲和北美，氣溫升高導致熊蜂 (bumble bees) 數量急劇減少，影響著相關農業，與此對應，研究人員呼籲應減少可能降低生物多樣性的集約農業 ( intensive farming systems) 的耕作方式，來保護優勢物種 (dominant species)以有效地提供穩定的授粉。

今年七月，智利發生自記錄以來最嚴重的乾旱問題，造成水果產量減產，水果生產為智利提供了大約七十萬個工作機會，如果乾旱缺水問題持續，食物安全 (food security) 與人民的生活將都受到威脅。
柯科博 (Coquimbo) 為智利主要生產新鮮葡萄 (table grape) 和梨 (pear) 的城市，很明顯地因為缺水問題，未來產量將備受影響，這個城市擁有的水量甚至地於最低基本的需水量。根據智利水果生產聯盟 (Fedefruta)，缺水議題、不穩定地溫度變化和不正常地天氣事件，像是夏雨的出現，已影響新鮮葡萄與核果 (stone fruit) 的產量。
當地的生產者提出應有新的公共策略，加強生產者的保障來提供人民食物安全。政府也提出了海水淡化廠的設置與另尋水資源再利用的替代方案。同時，智利水果生產聯盟呼籲了緊急措施，像是行動水庫概念供給中小型的農場和經濟補貼給予受乾旱影響之農民。

蔓越莓 (cranberry) 原生於北美洲，適合成長在高酸性的沙土與寒冷的濕地，全球產區多集中在北美洲地區，有北美紅寶石之美稱，富含多酚類 (花青素等)、維他命 C 與鐵質，除了是很多甜點的配料外，在研究上發現，蔓越莓可以降低泌尿道感染與膀胱炎，其中，富含的生物黃酮為一種抗氧化物，對於預防心血管疾病、老年癡呆與老化具有很好的效果。然而，氣候變遷也影響著蔓越莓的生產。
美國馬薩諸塞州東南部 (Southeastern Massachusetts) 的蔓越莓生產者正面臨著無法預測的氣候改變，溫暖的春天造成提早開花，更容易發生霜凍 (frost) 問題，夏天的高溫與乾旱使得蔓越莓果實灼傷，極端的氣候變化，嚴重影響蔓越莓的產量，目前有更多研究投入在研發更耐環境變化的蔓越莓品種，種植者們藉由互相的訊息交流，壹同因應未來對氣候的挑戰。

聯合國政府間氣候變遷專門委員會（IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC）已於2021年8月9日公布氣候變遷第六次評估報告（IPCCAR6）－第一工作小組報告的最終版草案（finaldraftofWGIAR6）。因應此報告的公布，臺灣氣候變遷科學團隊，包含科技部「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫（TCCIP）」、中央研究院環境變遷研究中心、交通部中央氣象局、臺灣師範大學地球科學系以及國家災害防救科技中心，共同發布「IPCC氣候變遷第六次評估報告之科學重點摘錄與臺灣氣候變遷評析更新報告」。

氣候變遷造成海水暖化，溫暖的海水增加了魚類的生存壓力，其中也包含多種常見的食用魚。根據過去研究指出，海水暖化導致食用魚像是沙丁魚 (sardine) 和鯡魚 (herring) 的體型變小，因此牠們需要遷移到更適合牠們生存的環境。
今年發表於 Nature Climate Change，來自英國雷丁大學 (University of Reading) 和智利的乾旱區卓越研究中心 (Center for Advanced Studies in Arid Zones, CEAZA) 的研究員分析超過 1.5 億年的魚類資料庫，研究氣溫變化對牠們演化上的影響，發現海水暖化不僅僅造成魚類體型變小，也降低了他們移動到更適合環境的能力。溫暖的海水增加了魚類的生理代謝，因此需要更多的能量與氧氣維持牠們的身體功能，大魚遷移到遠方就會需要儲存更多的能量；反之，小魚則會減少移動減少能量耗損。
海水暖化本來以為可以加速魚類族群的生長與演化，然而，卻降低了新物種出現的速率。魚類族群下降，人類維持正常的魚貨需求，將造成過度捕撈問題，海洋資源耗竭。減少稀有魚種的捕撈，限制捕撈方式，制定相關政策，創造永續海洋資源。

氣候變遷造成溫度異常的升高，極端氣候的發生，多數研究顯示氣候暖化造成作物疾病的大爆發，然而近期有科學家指出，作物疾病風險在較北方的地區 (例如中國或歐洲) 比熱帶地區較高，熱帶地區反而還延緩疾病的發生。
植物病害的爆發造成大量食物短缺與飢荒多年。來自英國艾希特大學 (University of Exeter) 的 Thomas Chaloner 與荷蘭的研究者們，利用作物與氣候模型 (crop and climate model)，分析 12 種重要作物 (包含小麥、玉米、甘蔗、小米和黃豆) 在 (2011-2030) 與 (2061-2080) 的產量。發現氣候變遷在熱帶地區抑制作物疾病的發生，但同時也造成產量的下降，由於溫度同時抑制了作物本身與病原菌。
未來對熱帶地區的農民而言，科學家建議種植較耐熱的作物種類外，採用灌溉 (irrigation) 的方式也有部分作物已證實能增加產量。儘管氣候變遷是全球性的，卻不是均等的影響所有的地區。